本發(fā)明涉及一種用于轉角傳感器的磁鐵、傳感器組件和用于磁鐵的制造方法。

背景技術：

為了在可旋轉的構件中，例如在節(jié)氣門或油門踏板中，能夠檢測當前位置，使用非接觸式轉角傳感器，該轉角傳感器一般包括固定在可旋轉的構件上的永磁鐵和探測旋轉磁場的磁場傳感器。

這種磁鐵可以例如通過注塑包封或粘貼與可旋轉的構件連接。同樣存在這樣的可能性：用其他塑料輪廓注塑包封該磁鐵本身，并通過塑料輪廓例如通過超聲波焊接或熱氣體冷沖壓(Heissgaskaltstempeln)與可旋轉的構件連接。

技術實現(xiàn)要素：

用塑料注塑包封磁鐵是可能比制造磁鐵更昂貴的另一工作步驟。借助本發(fā)明可以在保證相同質量的情況下降低轉角傳感器的制造成本和安裝成本。

這些優(yōu)點可以借助獨立權利要求的主題實現(xiàn)。本發(fā)明的其他實施方式由從屬權利要求和下面的描述中得出。

本發(fā)明的一個方面涉及用于轉角傳感器的磁鐵。轉角傳感器可以是非接觸式傳感器，在該非接觸式傳感器中，磁鐵軸向固定在可旋轉的構件上，布置在該可旋轉的構件上的磁場傳感器通過空氣間隙探測旋轉磁場。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，磁鐵包括中心區(qū)域和固定區(qū)域，該中心區(qū)域由用于產(chǎn)生可由轉角傳感器的傳感器部件檢測的磁場的永磁鐵材料制成，該固定區(qū)域例如用一環(huán)包圍中心區(qū)域，用于將磁鐵固定在可旋轉的構件上，該可旋轉的構件的旋轉角度可以由轉角傳感器檢測。磁鐵尤其可以由永磁鐵材料一體式成形。

固定區(qū)域具有分別用于接收固定銷釘或鉚釘?shù)亩鄠€固定部位。通過磁鐵的合適輪廓(該輪廓提供固定區(qū)域)，例如能夠結合熱氣體冷沖壓工藝來實現(xiàn)與可旋轉的構件的直接裝配。

固定區(qū)域也由中心區(qū)域的永磁鐵材料制造，使得可以在一個工作步驟中制造整個磁鐵。該磁鐵可以直接(無需附加的注塑包封)固定在可旋轉的構件上。

通過直接裝配可以結合熱氣體冷沖壓工藝來取消磁鐵的附加注塑包封。在此可以這樣選擇固定區(qū)域的輪廓，使得可以可靠地應用熱氣體冷沖壓工藝，而工藝過程中常見的力和溫度不會損壞磁鐵。

根據(jù)本發(fā)明一個實施方式，每個固定部位都叉形地實施有指向背離磁鐵軸線方向的接收部。例如，基本旋轉對稱的中心區(qū)域可以擴展出三個或四個叉形區(qū)域。通過將接收部實施成向后錯開式和/或叉形，可以使裝配區(qū)域對磁場均勻性的影響最小化。

叉形區(qū)域允許通過銷釘將磁鐵安裝在可旋轉的構件上。例如，可以加熱銷釘，并接著擠壓銷釘，以便成形出塑料鉚釘。

三個叉形固定部位可以彼此旋轉對稱地布置。接收部可以分別構造成用于接收銷釘或鉚釘?shù)牟邸?/p>

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，固定部位圍繞磁鐵軸線旋轉對稱地分布。當磁鐵固定在構件上時，該軸線可以同時是可旋轉的構件的旋轉軸線。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，固定區(qū)域具有包圍中心區(qū)域的環(huán)。一般來說，固定區(qū)域可以具有小于中心區(qū)域的高度。中心區(qū)域也可以是旋轉對稱的和/或可以基本是圓柱形的。圓柱形中心區(qū)域可以比中心區(qū)域高度小的環(huán)形固定區(qū)域包圍。例如，固定區(qū)域相對于中心區(qū)域向后錯開，以便不顯著干擾由中心區(qū)域產(chǎn)生的均勻磁場。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在環(huán)的外周上提供固定部位。例如，環(huán)可以具有在各區(qū)段中實施成叉形的并在各區(qū)段之間具有基本恒定的半徑的外輪廓。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，中心體具有居中凹陷部。例如，中心區(qū)域可以在其上側(該側是在固定之后與可旋轉的構件對置的側)具有用于形成由磁鐵產(chǎn)生的磁場的凹陷部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，永磁鐵材料是永磁鐵顆粒(例如，鐵素體顆粒)和塑料的混合物。磁鐵的材料(由該材料整體成形)由鐵素體顆粒和塑料的混合物組成，或者說可以具有該混合物。以這種方式可以注塑由混合材料制成的以這種方式與塑料復合的磁鐵。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，由磁鐵產(chǎn)生的磁場相對于磁鐵軸線沿軸向、沿對角線或側向地定向。磁場的定向可以例如沿圓柱形中心區(qū)域的直徑延伸。以這種方式，磁場和其方向可以例如由霍爾傳感器探測。

本發(fā)明的另一個方面涉及具有這種磁鐵的傳感器組件。該傳感器組件可以進一步包括磁場傳感器和/或可旋轉的構件，磁鐵通過定位在固定部位中的鉚釘或栓釘固定在可旋轉的構件上。這些鉚釘或栓釘可以例如由可旋轉的構件提供，或在相應的固定部位中配合在可旋轉的構件中。

本發(fā)明的另一方面涉及制造這種磁鐵的方法。應理解，上述和下述的方法的特征還可以是裝置的特征，或反之亦然。

根據(jù)本發(fā)明一個實施方式，本方法包括：提供由永磁鐵顆粒和塑料顆粒制成的顆粒材料；在一個工作步驟中注塑帶有中心區(qū)域和固定區(qū)域的磁鐵。換言之，永磁鐵可以是與塑料復合的磁鐵，該磁鐵可以在一個工作步驟中被制造和/或在該磁鐵中固定部位由永磁鐵材料提供。接著，磁鐵可以例如通過塑料鉚釘固定在可旋轉的構件上，這些塑料鉚釘大致可以通過熱氣體冷沖壓工藝成形。

附圖說明

下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的磁鐵；而

圖2表示根據(jù)本發(fā)明一個實施方式傳感器組件。

原則上，相同或相似的部件設置相同的參考標記。

具體實施方式

圖1示出由永磁性材料一體式制造的永磁鐵10。

永磁鐵材料可以基于鐵素體顆粒與塑料顆粒制成的在壓鑄工藝中已成形為磁鐵10的混合物。最后，磁鐵可以具有塑料基質，在該材料基質中存儲有鐵素體顆粒。

磁鐵10的磁化方向M垂直于軸線A延伸。

磁鐵10具有基本上產(chǎn)生磁鐵10的磁場的中心區(qū)域12。該中心區(qū)域呈圓柱形，具有軸線A，并在該中心區(qū)域上側具有也可以相對于軸線A旋轉對稱的凹陷部14。凹陷部14的表面相對于中心區(qū)域12的表面向后錯開。

中心區(qū)域12由環(huán)形固定區(qū)域16用環(huán)17包圍，在該環(huán)上在外部提供固定部位18。固定區(qū)域16和固定部位18都由與中心區(qū)域12相同的材料成形(并且也可以具有相同的鐵素體顆粒-塑料混合比)。

固定區(qū)域16和固定部位18具有相同的高度，但是相對于中心區(qū)域12向后錯開。換言之，中心區(qū)域12高于固定區(qū)域16和固定部位18。

例如，固定部位18叉形地實施有縫形或U形的接收部20，接收部的敞開側指向離開磁鐵(10)的軸線(A)方向。在磁鐵下側(即在固定之后面向可旋轉部件的一側)，磁鐵10可以是扁平的或平坦的。但接收部20也可以分別具有其他形狀，例如，實施成封閉的貫通開口。

每個固定部位18都提供一個接收部20，在該接收部中可以接收一個固定件24，例如銷釘。接收部20可以具有圓形的、例如可以大于180°延伸的內輪廓。換言之，接收部可以形狀鎖合地保持固定件。

圖2示出以扇形齒輪形式構造的可旋轉的構件22，在該扇形齒輪上固定有磁鐵10。在此，磁鐵10的軸線A可以與構件22的旋轉軸線一致。

磁鐵10用固定件24，例如銷釘、鉚釘或螺栓，固定在構件22上。固定件24分別設置在磁鐵10的接收部20中并且將磁鐵10與構件22連接。

根據(jù)該實施例，在構件22上設置栓釘、銷釘或鉚釘24，磁鐵10以其固定部位18或接收部20插到這些栓釘、銷釘或鉚釘上。例如，栓釘、銷釘或鉚釘24由塑料制造。在插上之后加熱栓釘、銷釘或鉚釘24，并這樣擠壓栓釘、銷釘或鉚釘和使栓釘、銷釘或鉚釘變形，使得鉚釘成形，并且磁鐵10固定在部件22上。

另外，在圖2中示意性示出包括磁鐵10并例如設置在節(jié)氣門或油門踏板上的傳感器組件25?；魻杺鞲衅?6布置在磁鐵10上方并且可以通過空氣間隙檢測磁場取向，以此檢測磁鐵10和零件22的取向。以此，霍爾傳感器26和磁鐵10形成用于構件22的轉角傳感器28。

補充地應該指出，“包括”不排除其他元件或步驟，而“一個”不排除多個的情況。另外需指出，參照上述實施例中的一個所描述的特征或步驟也可以與上面描述的其他實施例的其他特征或步驟組合。在權利要求中參考標記不視作對本發(fā)明的限制。